沸石濾料在人工濕地中運用!
高性能的新型吸附氨氮的材料,已成為修復(fù)富營 養(yǎng)化水體和保證飲用水安全工作的一項重要和迫切的任務(wù)。 目前國內(nèi)外對于人工濕地處理污水的研究也多集中在基質(zhì)選擇、工藝優(yōu)化和植物遴選 等方面,其中濕地基質(zhì)對于強(qiáng)化污水脫氮功能起著至關(guān)重要的作用。進(jìn)入濕地系統(tǒng)中的氮 可以通過濕地排水、氨的揮發(fā)、植物吸收、微生物硝化反硝化作用以及基質(zhì)沉淀吸附等過 程得到去除,其中基質(zhì)在污水除氮中起著重要的作用,污水中的氮以有機(jī)態(tài)的形式沉淀在 濕地基質(zhì)上,基質(zhì)起到攔截過濾作用,同時銨態(tài)氮可以被植物和土壤顆;蛭⑸镂眨 基質(zhì)可以直接吸附或離子交換固定氮[7]。 不同研究者對基質(zhì)脫氮效果進(jìn)行了研究。唐登勇等采用浙江某地天然沸石吸附廢水 中低濃度氨氮,結(jié)果表明pH對天然沸石吸附有較大影響,吸附的最佳pH為8.0;隨著天然 沸石投加量的增加,氨氮的去除率逐漸增大,但吸附量隨之減小。裝填 105 g 天然沸石吸 附柱處理含氨氮 20 mg/L 廢水的水量為 15 L,出水氨氮濃度小于 5 mg/L。用含氯化鈉和 氫氧化鈉的溶液作為脫附劑,脫附率為 95.5%。 張翔凌等[8] 的研究表明沸石和陶瓷濾料對總氮和氨氮的去除率達(dá)到70%以上;
沸石濾料、蛭石是人工濕地的良好基質(zhì),但是價格昂貴,產(chǎn)地有限,非產(chǎn)地的運輸費用高,因此有必要尋找性能良好的人工濕地基質(zhì),并綜合考慮購買成本及運費,篩選出吸附性能較 好且價格合理的基質(zhì)。 綜上所述,本實驗主要考察人工濕地中不同基質(zhì)對污水中氮吸附性能的影響,選擇土 壤、砂、礫石、爐灰渣四種低成本的基質(zhì)進(jìn)行試驗,考察不同基質(zhì)對氮的吸附效果,分析 不同條件(濃度、吸附時間)對吸附效果的影響,繪制吸附等溫線,并考察飽和基質(zhì)的脫 附(解吸)效果,為實際工業(yè)應(yīng)用提供參考。 2 材料與方法 2.1 材料 2.1.1 吸附材料 考慮到成本原因,本實驗選取四種常見的低成本吸附材料,分別為沙子、土、灰渣和 碎石。沙子取自某建筑工地,為粗砂,首先除去沙子中的雜質(zhì),然后過 40 目的鋼篩,再用 蒸餾水進(jìn)行多次的浸泡和洗滌,最后用烘箱進(jìn)行烘干,裝瓶備用;碎石取自上述同一建筑 工地,為大小不等的礫石(直徑 3 cm 左右) ,首先進(jìn)行破碎,然后 5 mm 的鋼篩,再用蒸 餾水多次進(jìn)行浸泡和清洗,最后用烘箱烘干,裝瓶備用;土取自天津農(nóng)學(xué)院校內(nèi)試驗田,
沸石濾料在人工濕地中運用!